Рахит — патогенез заболевания

Патофизиологические процессы сложные и обширные. В первую очередь, к метаболическим изменениям при рахите, имеет отношение нарушение фосфорно-кальциевого обмена. Регуляция его в организме осуществляется витамином Д, паратгормоном, тиреокальцитонином.

Для лучшего понимания процессов необходимо разобрать пути поступления и образования этих веществ, а также их воздействие в организме.

Витамин Д

В кожных покровах, под влиянием ультрафиолетовых лучей с длинной волны 290-310нм, происходит синтез витамина Д₃ в количестве, полностью покрывающем потребность его в организме.

Из 7-дегидрохолестерина в коже образуется провитамин Д₃ (холекальциферол). Основная его часть связывается с сывороточным альфа-2-глобулином (витамин-Д-связывающим глобулином). Так образуется транспортная форма витамина Д₃. Дальше с крови он поступает в печень для дальнейшего метаболизма, а излишек фиксируется в жировых тканях и мышцах, образуя резервную форму.

С пищей витамин Д₃ поступает в организм в виде эргокальциферола, Д₂ (растительная пища),  и холекальциферола Д₃ (пища животного происхождения). Всасывается в тонком кишечнике и двенадцатиперстной кишке. После чего, в лимфе витамин Д₃ связывается с витамин-Д-связывающим глобулином. Этот комплекс попадает в печень, либо в виде резерва в мышцы и жировую ткань.

В печени холекальциферол гидроксилируется печеночным ферментом микросомальной монооксигеназой 25-гидроксилазой при наличии молекулярного кислорода, флавопротеина и цитохрома Р-450. Образуется кальцидиол (25-гидроксихолекальциферол), активность которого в 1,5 раза больше активности витамина Д₃. Дальше с током крови он поступает в почки, и снова гидроксилируется ферментом 1-альфа-гидроксилазой. Образовавшийся таким образом 1,25-дигидроксихолекальциферол, активнее витамина Д3 в 3 раза. А под воздействием митохондриальной 24-гидроксилазы образуется 24,25-дигидроксихолекальциферол.

Кроме этого, образуется еще более шестидесяти  метаболитов витамина Д, большинство из которых, не имеют активности (например, холекальциевая и кальцитроевая кислоты).

Самыми активными являются два метаболита, – 1,25-дигидроксихолекальциферол и 24,25-дигидроксихолекальциферол. Их биологическое действие проявляется при связывании со специфическими рецепторами, которые находятся в костях, кишечнике, почках.

Биологические эффекты 1, 25-дигидроксихолекальциферола и 24,25-дигидроксихолекальциферола:

• повышение всасывания неорганических фосфатов в кишечнике;
• реабсорбция фосфата в канальцах почек с образованием фосфорно-кальциевой соли, необходимой для минерализации костей;
• усиление пролиферации остеобластов;
• активизация всасывания из кишечника кальция и поддержание достаточного его уровня в крови;
• активизация фермента цитратсинтетазы, которая участвует в образовании цитрата кальция, имеющего отношение к минерализации костной ткани;
• запуск механизма, приводящего к резорбции кальция из кости;
• стимуляция активности зрелых хондроцитов;
• индукция синтеза коллагена в трубчатых костях;
• иммуномодулирующий эффект;
• снижение синтеза кальцитонина в щитовидной железе, путем торможения секреции паратиреоидного гормона в околощитовидных железах (особенно этот эффект выражен в 24,25-дигидрохолекальциферола).

Биологические эффекты тиреокальцитонина:

• усиление отложения кальция в костной ткани, уменьшение резорбции костей;
• угнетение активности остеокластов;
• снижение всасывания кальция в кишечнике и поступления его в кровь (гипокальциемия).

При гипокальциемии активизируется деятельность паращитовидных желез. Начинает вырабатываться паратгормон в большом количестве, что стимулирует мобилизацию неорганического кальция из костей. Как следствие, в кишечнике снижается всасывание кальция и фосфора, в почках нарушается реабсорбция фосфатов и аминокислот. Начинает развиваться гипопротеинемия, что обусловливает развитие ацидоза.

Ацидоз вызывает нарушение микроциркуляции, дистонию вегетативной нервной системы (преимущественно ваготонию). Из-за нарушений обмена происходят морфологические изменения внутренних органов, снижается иммунитет. На таком фоне заболевания возникают часто, имеют затяжное течение.

Биологические эффекты паратгормона:

• стимуляция выхода неорганического кальция из костей в кровь;
• участие в превращении транспортной формы витамина Д в гормонактивную;
• стимуляция реабсорбции кальция и магния в почках;
• торможение реабсорбции фосфатов и бикарбонатов в почечных канальцах, повышая выведение их с мочой;

С действием паратгормона связано развитие гипофосфатемии и метаболического ацидоза при рахите.

Гипофосфатемия вызывает компенсаторное отщепление фосфора от органических соединений. Прежде всего, это касается нервной и мышечной ткани. Клинически это будет проявляться лабильностью процессов возбуждения и торможения, снижением мышечного тонуса.

Нарушение остеогенеза происходит при изменении обмена кальция, фосфора, цитратов при дефиците активного метаболита витамина Д. Вследствие вымывания солей кальция из костной ткани, происходит остеопороз, размягчение и последующее искривление костей.

Соли кальция и фосфора не откладываются в остеоидной ткани. Хрящевые и остеоидные клетки начинают беспорядочно размножаться в зонах роста. Это приводит в гиперплазии остеоидной ткани (утолщение в точках роста) и гипоплазии костной ткани (замедление роста костей в длину).